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专题突破练十水溶液中的离子平衡(A)一、选择题1.(2021天津模拟)对于0.1 molL-1 Na2CO3溶液,下列说法正确的是()A.加入NaOH固体,溶液pH减小B.升高温度,溶液中c(OH-)增大C.稀释溶液,溶液中c(H+)减少D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)2.(2021山东枣庄第三次质检)已知下面三个数据:7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关三种酸的电离平衡常数(25 ),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2、NaCN+HFHCN+NaF、NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是()A.K(HF)=7.210-4B.K(HNO2)=4.610-4C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序:HFHCNHNO2D.K(HCN)K(HNO2)Ksp(AgSCN)B.中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)C.中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低D.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生4.(2021广东“六校联盟”第三次联考)室温时,下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.pH相等的HNO3和HCN两种酸溶液中,c(NO3-)c(CN-)B.NaHB溶液呈酸性,可推知H2B在水中不能完全电离C.往NH4Cl溶液中加入镁粉,可生成两种气体D.Na2CO3溶液中通入CO2所得的中性溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)5.(2021湖北七市州教科协3月联考)下列关于电解质溶液的说法中错误的是()A.等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后pHc(Na+)c(H+)c(OH-)B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)C.已知Ka(HF)Ka1(H2S),则同浓度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHSNaFD.Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)6.(双选)(2021山东烟台模拟)已知AG=lg c(H+)c(OH-)。25 时,用0.100 molL-1的盐酸滴定20.00 mL 0.100 molL-1某一元弱碱MOH溶液,AG与所加盐酸的体积(V)关系如图所示。下列说法错误的是()A.Kb(MOH)约为10-5.5B.a点时,由水电离出来的c水(H+)为110-10.75 molL-1C.b点时,加入盐酸的体积大于20.00 mLD.由b点到c点的过程中水的电离平衡逆向移动7.(2021广东珠海模拟)常温下,往20 mL 0.10 molL-1 HA溶液中滴加0.10 molL-1 KOH溶液,所得混合溶液中水电离的H+浓度和所加的 KOH 溶液体积变化趋势如图所示,下列有关说法错误的是()注意:电离度=n(HA)电离n(HA)总100%A.该酸的电离度约为1%B.b点:溶液存在c(A-)c(K+)c(HA)c(H+)c(OH-)C.c点:溶液存在c(HA)+c(H+)=c(OH-)D.d 点:pH=78.(双选)(2021吉林长春联考)已知H2RO3为二元弱酸。常温下,用0.10 molL-1 Na2RO3溶液吸收RO2气体,吸收液的pH与c(HRO3-)c(RO32-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是()A.常温下,Ka2(H2RO3)的数量级为10-8B.常温下,中性溶液中c(HRO3-)c(RO32-)c(OH-)c(HRO3-)c(H+)D.G点时,2c(RO32-)+c(HRO3-)-c(Na+)=(1.010-6.2-1.010-7.8) molL-1二、非选择题9.(2021辽宁沈阳联考)0.010 molL-1 的二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH变化如图所示。(1)用离子方程式说明Na2A溶液显碱性的原因:,该反应的平衡常数表达式K=;溶液中c(Na+)+c(H+)=。(2)若升高温度,发现溶液的碱性增强,说明随温度升高,该反应的平衡常数K(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)H2A分两步发生电离,对应的电离平衡常数分别为Ka1和Ka2。由图确定下列数据(保留整数位):-lgKa1=;Ka2=。将0.020 molL-1 Na2A溶液和0.010 molL-1盐酸等体积混合,所得溶液的pH约为。(4)0.010 molL-1的NaHA溶液中,HA-的水解常数Kh约为;该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。10.(2021福建模拟节选)(1)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数Ka1=4.410-7、Ka2=4.710-11,NH3H2O的电离常数Kb=1.810-5,则所得的NH4HCO3溶液中c(NH4+)(填“”“c(HTeO3-)c(OH-)c(H2TeO3)c(H+)B.c(Na+)+c(H+)=c(HTeO3-)+c(TeO32-)+c(OH-)C.c(Na+)=c(TeO32-)+c(HTeO3-)+c(H2TeO3)D.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(TeO32-)(4)粗Se中Se的含量可以用如下方法测定:Se+2H2SO4(浓)2SO2+SeO2+2H2OSeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2OI2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI用淀粉溶液作指示剂,Na2S2O3标准溶液滴定反应中生成的I2来测定Se的含量。若从100 g铜的阳极泥中回收得到a g粗Se,每次准确称取0.01a g粗Se进行实验,重复三次实验,平均消耗0.100 0 molL-1 Na2S2O3溶液的体积为22.10 mL,滴定终点的现象是,Se的回收率为。(结果保留3位有效数字,回收率=实际硒的产量理论硒的产量100%)已知:铜的阳极泥化学成分(其他元素不考虑):元素AuAgCuSeTe成分/%0.912.0823.48.03.1参考答案专题突破练十水溶液中的离子平衡(A)1.B解析 加入NaOH固体,CO32-的水解平衡逆向移动,但溶液中c(OH-)较原来增大,故溶液pH增大,A项错误。升高温度,促使CO32-的水解平衡正向移动,c(OH-)较原来增大,B项正确。稀释溶液,CO32-的水解平衡正向移动,CO32-水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,所以c(OH-)减小,由于温度不变,KW不变,则c(H+)增大,C项错误。Na2CO3溶液中,据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),D项错误。2.C解析 相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,较强酸能和较弱酸的盐反应生成弱酸,根据反应推知酸的强弱顺序是HCNHNO2HF,则酸的电离平衡常数大小顺序为K(HCN)K(HNO2)Ksp(AgSCN)时,析出白色沉淀AgSCN,A项正确。AgSCN固体在水溶液中存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),B项正确。中滴加Fe(NO3)3溶液,溶液不变红,说明AgSCN溶解产生的c(SCN-)较低,不能显色,C项正确。中滴加KI溶液,Ag+与I-反应生成黄色沉淀AgI,溶液变红,说明AgSCN向AgI沉淀转化,D项错误。4.C解析 pH相等的HNO3和HCN两种酸溶液中,氢离子的浓度相等,酸根离子等于对应的氢离子浓度,则有c(NO3-)=c(CN-),A项错误。NaHB溶液呈酸性,则NaHB可以是NaHSO4,对应的H2B是H2SO4,H2SO4在水中能完全电离,B项错误。 NH4Cl溶液中NH4+水解生成NH3H2O和H+,加入的镁粉与氢离子反应生成氢气,促进NH4+水解,生成较多NH3H2O,NH3H2O浓度较大时转化为氨,故可生成两种气体,C项正确。溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(Na+),D项错误。5.D解析 等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后的溶液中存在着电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又因为溶液的pHc(OH-),则c(HCOO-)c(Na+),因此c(HCOO-)c(Na+)c(H+)c(OH-),A项正确。新制氯水中含有的粒子为Cl2、ClO-、Cl-、HClO、H+、OH-,根据元素质量守恒有c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-),B项正确。已知Ka(HF)Ka1(H2S),则Kh(HF)NaF,C项正确。Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中存在着电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),D项错误。6.CD解析 由图可知,V(盐酸)=0时,AG=lgc(H+)c(OH-)=-7.5,结合KW求得c(OH-)=10-3.25molL-1,故电离常数Kb(MOH)=c(M+)c(OH-)c(MOH)=10-3.2510-3.250.100=10-5.5,A项正确。a点是MOH溶液,抑制水的电离,溶液中c水(H+)=c(H+)=110-1410-3.25molL-1=110-10.75molL-1,B项正确。恰好完全反应生成MCl时,M+水解使溶液呈酸性,b点溶液呈中性,故加入盐酸的体积小于20.00mL,C项错误。b点溶液中溶质为MOH和MCl,滴定终点在bc之间,恰好中和时水的电离程度最大,故bc过程中水的电离平衡先正向移动后逆向移动,D项错误。7.D解析 a点时为HA溶液,此时c水(H+)=10-11molL-1,则c水(OH-)=c水(H+),酸溶液中OH-全部来源于水,故c(OH-)=c水(OH-)=10-11molL-1,则c(H+)=KW10-11molL-1=10-14(molL-1)210-11molL-1=10-3molL-1,由于弱电解质电离很微弱,故c(HA)近似等于起始浓度,则电离度=10-30.1100%=1%,A项正确。b点对应加入KOH10mL,即n(KOH)n(HA)=12,故b点溶液组成为c(KA)c(HA)=11,溶液中大量存在K+、A-、HA,由图示知,此时c水(H+)c(K+)c(HA),H+、OH-微量存在,故浓度大小顺序为c(A-)c(K+)c(HA)c(H+)c(OH-),B项正确。c点对应投料比n(KOH)n(HA)=11,溶液组成为KA,由质子守恒得:c(HA)+c(H+)=c(OH-),C项正确。由C选项知c点组成为KA,由于A-水解,导致溶液显碱性,c点到d点继续加入KOH,故溶液碱性增强,不可能呈中性,D项错误。8.BC解析 用Na2RO3溶液吸收RO2气体,发生Na2RO3+RO2+H2O2NaHRO3,随着反应的进行,c(HRO3-)c(RO32-)逐渐增大,且pH降低。H2RO3的二级电离平衡常数Ka2=c(RO32-)c(H+)c(HRO3-),电离平衡常数只受温度的影响,与物质的量浓度无关,可取c(HRO3-)c(RO32-)=1的点,即Ka2=c(H+)=10-7.2,数量级为10-8,A项正确。根据图像c(HRO3-)c(RO32-)=1时,溶液的pH=7.2;c(HRO3-)c(RO32-)1时,存在某点pH为7,即c(HRO3-)c(RO32-),B项错误。E点时,c(HRO3-)c(RO32-)=9911,推出c(HRO3-)c(H+),c(OH-)的数量级约为10-6,水解、电离程度微弱,则有c(HRO3-)c(OH-),C项错误。G点时根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(RO32-)+c(HRO3-)+c(OH-),则有2c(RO32-)+c(HRO3-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=(1.010-6.2-1.010-7.8)molL-1,D项正确。9.答案 (1)A2-+H2OHA-+OH-c(HA-)c(OH-)c(A2-)c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)(2)增大(3)6110-1010(4)110-8c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)c(A2-)解析 (1)由图可知,H2A溶液中含有H2A、HA-、A2-,则H2A是二元弱酸;Na2A溶液中A2-发生水解而使溶液呈碱性:A2-+H2OHA-+OH-。Na2A溶液呈电中性,据电荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)。 (2)升高温度,溶液的碱性增强,则溶液中c(OH-)增大,说明升高温度,A2-的水解平衡正向移动,则水解平衡常数增大。(3)H2A分两步发生电离:H2AHA-+H+、HA-A2-+H+,则有Ka1=c(HA-)c(H+)c(H2A),Ka2=c(A2-)c(H+)c(HA-);由图可知,H2A和HA-的物质的量分数均为0.5时,溶液的pH=6,则c(HA-)=c(H2A)时,c(H+)=110-6molL-1,则有Ka1=c(H+)=110-6,-lgKa1=6。HA-和A2-的物质的量分数均为0.5时,溶液pH=10,则c(HA-)=c(A2-)时,c(H+)=110-10molL-1,则有Ka2=c(H+)=110-10。0.020molL-1Na2A溶液和0.010molL-1盐酸等体积混合,两者发生反应,得到等浓度Na2A、NaHA和NaCl混合溶液,由图可知,溶液的pH=10。(4)0.010molL-1的NaHA溶液中,存在水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,则水解常数Kh=c(H2A)c(OH-)c(HA-)=KWKa1=110-14110-6=110-8。NaHA溶液中存在HA-的电离平衡和水解平衡,由于KhKa2,则HA-的水解程度大于其电离程度,NaHA溶液呈碱性,且HA-的水解程度较小,Na+不发生水解,故溶液中离子浓度大小:c(Na+)c(HA-)c(OH-)c(H+)c(A2-)。10.答案 (1)(2)减小1.6 molL-131(3)10%CD(4)当加入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变成无色且30 s内不恢复原来的颜色54.6%解析 (1)碳酸的Ka1=4.410-7,NH3H2O的电离常数Kb=1.810-5,则NH4HCO3溶液中HCO3-的水解程度大于NH4+的水解程度,故有c(NH4+)c(HCO3-)。(2)烟气通入 1.0molL-1 的 Na2SO3溶液,生成NaHSO3,其水溶液显酸性,pH不断减小。发生反应SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,此时溶液中c(SO32-)=0.2molL-1,据反应可知生成的c(HSO3-)=(1.0molL-1-0.2molL-1)2=1.6molL-1。B点时溶液中溶质为(NH4)2SO3和NH4HSO3,据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)。由于溶液 pH=7,则有c(H+)=c(OH-),可得:c(NH4+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),图中B点时c(HSO3-)=c(SO32-),从而可得:c(NH4+)=3c(HSO3-),故n(NH4+)n(HSO3-)=31。(3)25时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=110-3,Ka2=210-8,电离以第一步电离为主,H2TeO3H+HTeO3-,Ka1=c(H+)c(HTeO3-)c(H2TeO3)=c2(H+)0.1molL-1=10-3,c(H+)=10-2molL-1,故0.1molL-1H2TeO3的电离度约为10-2molL-10.1molL-1100%=10%。NaHTeO3的溶液中存在电离和水解平衡,水解平衡常数Kh2=c(OH-)c(H2TeO3)c(HTeO3-)=c(OH-)c(H2TeO3)c(H+)c(HTeO3-)c(H+)=KWKa1=10-1410-3=10-11c(HTeO3-)c(H+)c(OH-)c(H2TeO3),A项错误。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HTeO3-)+2c(TeO32-)+c(OH-),B项错误。根据元素质量守恒:c(Na+)=c(TeO32-)+c(HTeO3-)+c(H2TeO3),C项正确。根据质子守恒:c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(TeO32-),D项正确。(4)用Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,达到滴定终点时,I2被完全消耗,溶液由蓝色变成无色且30s 内不恢复原来的颜色。据测定反应可得关系式:SeSeO22I24Na2S2O3,则有n(Se)=14n(Na2S2O3)=140.1000molL-122.1010-3L=5.52510-4mol,则0.01ag粗Se中含有Se为5.52510-4mol79gmol-1=0.04365g,ag粗Se中含有Se的质量为0.04365gag0.01ag=4.365g。理论上100g铜的阳极泥中含有Se的质量为100g8.0%=8.0g,故Se的回收率为4.365g8.0g100%=54.6%。8
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